Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра автоматики і телемеханіки
ЗВІТ
про виконання лабораторної роботи №5
з курсу “Обчислювальна техніка”
“Вивчення основних принципів роботи в середовищі схемного редактора САПР ПЛІС Xilinx Foundation Series”
Варіант №14
Виконав:
студент групи КС-3
Львів 2007
Мета роботи: вивчення схемних різновидів регістрів, методів їх аналізу і синтезу.
Завдання:
Ознайомитися з основними відомостями.
Визначити свій варіант завдання. Для цього необхідно номер варіанта (задає викладач) перевести в двійкову систему числення і за Таблицями 11, 12 (тут 1 - молодший розряд двійкового номера варіанту) визначити свої варіанти мікрооперацій і типів логічних елементів для виконання наступного завдання:
На логічних елементах з Таблиці 11 побудувати оптимальні з точки зору складності схеми трьох основних типів регістрів для виконання мікрооперацій, заданих Таблицею 12, а саме: а) синхронний регістр на синхронних D -, T -, або JK - тригерах; б) синхронний регістр на асинхронних RS- або JK- тригерах; в) асинхронний регістр на асинхронних T-, або JK- тригерах.
Зауваження: під умовними позначеннями мікрооперацій в Таблиці 12 слід розуміти наступне: y1 - зсув вліво на один розряд; y2 - зсув вправо на один розряд; y3 - запис слова паралельним кодом; y4 - диз’юнкція; y5 - кон’юнкція; y6 - нерівнозначність; y7 - рівнозначність; y8 - інвертування значень розрядів регістра.
Таблиця 11
Таблиця 12
2.2. Експериментальна частина
Схему регістра, синтезовану в межах пункту 2а теоретичної частини завдання, побудувати в схемному редакторі САПР Foundation Series.
Проконтролювати правильність функціонування регістра за допомогою моделювальника САПР, визначивши значення наступних станів розряду регістра для всіх наборів значень вхідних змінних і попередніх станів розряду регістра.
Замалювати часові діаграми роботи схеми.
Логічні елементи: а) 3І-НЕ;б) І,АБО,НЕ;в) 2АБО-НЕ
Мікро операції: а)у1,у3,у6; б) у3,у7; в) у3,у8
Регістри, на яких виконуються мікрооперації зсуву, називаються регістрами зсуву. Зсув слова може бути здійснено вліво (тобто в бік старших розрядів), або вправо (тобто в бік молодших розрядів) на задану кількість розрядів. Регістри, які мають кола як лівого, так і правого зсуву, називають реверсивними. Мікрооперацію зсуву слова на один розряд вліво описують рівнянням: EMBED Equation.2 (за умови, якщо індекс старшого розряду має більше значення, ніж індекс молодшого розряду регістра). За цієї ж умови мікрооперацію зсуву слова на один розряд вправо описують рівнянням: EMBED Equation.2 .
Встановлення початкового стану регістра (зокрема нульового) здійснюються як правило через асинхронні установчі входи тригерів.
За допомогою регістрів виконують також інші перетворення інформації, наприклад порозрядні логічні операції: кон’юнкція ( EMBED Equation.2 ); диз’юнкція ( EMBED Equation.2 ); нерівнозначність ( EMBED Equation.2 ); рівнозначність ( EMBED Equation.2 ); інвертування розрядів ( EMBED Equation.2 ); тощо. Переважно порозрядні логічні операції здійснюють над двома аргументами: станом розряду регістра і значенням інформаційного сигналу цього розряду.
1-ий етап.
Схеми розрядів регістра з заданими властивостями будемо будувати за структурою, поданою на Рис.3а - адже саме ця структура відображає принцип побудови розрядів синхронного регістра на синхронних тригерах. У відповідності з цією структурою мікрооперації кодуємо позиційним двійковим кодом, кількість розрядів якого (виходячи з кількості мікрооперацій, яка в нашому прикладі дорівнює трьом) дорівнює: EMBED Equation.2 . Отже, щоб закодувати різними двійковими кодами всі три задані мікрооперації, нам достатньо двох двійкових розрядів. Назвемо ці розряди s1, s2 і перейдемо до складання таблиці кодування (Таблиця 5). При складанні цієї таблиці кожній мікрооперації ставимо у відповідність довільний код мікрооперації, слід...